Name: TED-Ed】原子はどれくらい小さいのか？- ジョン・バーグマン
Uploaded: 2020-08-06T08:55:07.000Z
Duration: 5 min 28 s

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You probably already know that everything is made up of

すべてのものは、すでに知っていることでしょう。

原子と呼ばれる小さな小さなもの

You might even know that each atom is made up of even smaller particles

原子がさらに小さな粒子でできていることを知っているかもしれません。

陽子、中性子、電子と呼ばれています。

And you've probably heard that atoms are small.

そして、原子は小さいということを聞いたことがあるでしょう。

But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are.

しかし、あなたは原子がどれだけ小さいかについて考えたことがないのではないでしょうか。

Well, the answer is that they are really, really, really small.

まあ、その答えは、本当に、本当に、小さいということです。

では、原子はどのくらい小さいのかと聞かれます。

To understand this, let's ask this question:

これを理解するために、この質問をしてみましょう。

グレープフルーツの中には何個の原子があるのでしょうか？

Well let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,

では、グレープフルーツが窒素原子だけでできていると仮定してみましょう。

which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.

グレープフルーツの中には窒素原子があります。

Well, to help you visualize this, let's blow up each of the atoms

さて、これをイメージしやすくするために、各原子を爆破してみましょう。

And then how big would the grapefruit have to be?

そうなると、グレープフルーツはどれくらいの大きさが必要なのでしょうか？

It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.

地球と同じ大きさでなければならない

That's crazy! You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,

それはおかしい!地球をブルーベリーでいっぱいにしたらってこと？

I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?

グレープフルーツと同じ数の窒素原子を持つことになるのかな？

その通りです。では、原子はどのくらいの大きさなのでしょうか？

Well, it's really, really, really, really small.

まあ、本当に、本当に、本当に、小さいんですけどね。

そして、あなたは知っていますか？

Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --

では、それぞれの原子の中を見てみましょう。--

In the center of the atom is something called the nucleus,

原子の中心には原子核と呼ばれるものがあります。

では、核の大きさはどのくらいなのでしょうか？

Well, if atoms are like blueberries in the Earth, how big would the nucleus be?

まあ、原子が地球のブルーベリーのようなものだとしたら、原子核の大きさはどれくらいになるのでしょうか。

You might remember the old pictures of the atom from your science class,

理科の授業で見た昔の原子の写真を覚えているかもしれません。

where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.

この小さな点を見た場所に 原子核を指している矢印がありました

Well, those pictures, they're not drawn to scale,

あの写真は、縮尺に合わせて描かれていませんね。

だから、彼らはちょっと間違っている。

だから、ブルーベリーを開けたら

何を知ってるの？見えなくなってしまう。

OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --

よしブルーベリーを爆発させよう

So imagine a ball that is as tall as a two-story house.

そこで、2階建ての家のような高さのボールを想像してみてください。

Let's look for the nucleus in the center of the atom.

原子の中心にある原子核を探してみましょう。

And do you know what? It would just barely be visible.

何を知ってるの？辛うじて見えるようになる

So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,

核の大きさに気を取られないようにするためには

we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.

ブルーベリーをサッカースタジアムの大きさまで爆破する必要があります。

So imagine a ball the size of a football stadium,

そこで、サッカースタジアムの大きさのボールを想像してみてください。

and right smack dab in the center of the atom,

と原子の中心に右スマックダブ。

you would find the nucleus, and you could see it!

核を見つけると、それを見ることができます!

And it would be the size of a small marble.

そして、それは小さなビー玉の大きさになるでしょう。

And there's more, if I haven't blown your mind by now.

そして、あなたの心を吹き飛ばしていなければ、他にもあります。

Let's consider the atom some more. It contains protons, neutrons and electrons.

原子についてもう少し考えてみましょう。原子は陽子、中性子、電子を含んでいます。

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

原子核の中には陽子と中性子が住んでいます。

and contain almost all of the mass of the atom.

と原子の質量のほぼ全てを含む。

So if an atom is like a ball the size of a football stadium,

だから、原子がサッカースタジアムの大きさのボールのようなものだとしたら

with the nucleus in the center, and the electrons on the edge,

原子核を中心にして、電子を端にしたものです。

what is in between the nucleus and the electrons?

原子核と電子の間には何があるのか？

Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.

原子核と電子の間には、広大な空の領域があります。

Now, technically there are some electromagnetic fields,

さて、技術的には電磁界があります。

but in terms of stuff, matter, it is empty.

しかし、物、物質という点では空虚です。

この広大な空の領域を覚えておいてください

is inside the blueberry, which is inside the Earth,

は地球の中にあるブルーベリーの中にあります。

which really are the atoms in the grapefruit.

本当にグレープフルーツの中にある原子です。

OK, one more thing, if I can even get more bizarre.

OK、もう一つ、もう少し奇をてらってもいいかな。

Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --

原子の質量は事実上すべて原子核の中にあるので

now, there is some amount of mass in the electrons,

今、電子にはある程度の質量があります。

しかし、そのほとんどは核内にある。

is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.

は、１メートル立方当たり１７キログラムの４倍の１０です。

But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units.

でも、それは視覚化するのが難しいですよね。よし、英語の単位にしてみよう。

立方フィートあたりのポンド。

Make a box that is one foot by one foot by one foot.

1フィート×1フィート×1フィートの箱を作ります。

Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.

では、典型的な車から全ての原子核を取り出してみましょう。

How many cars' nuclei would you have to put into the box

何台の車に何個の原子核を入れればいいのでしょうか？

to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?

あなたの片足箱に核の密度を同じにしてもらうために？

駄目だ、駄目だ、駄目だ、駄目だ。

That is almost equal to the number of people in the Earth.

それは地球上の人の数とほぼ同じです。

So if everyone in the Earth owned their own car --

もし地球上の誰もが自分の車を所有していたら...

そして、彼らは、彼らはしない--。

and we put all of those cars into your box,

that would be about the density of a nucleus.

それは原子核の密度と同じくらいのものでしょう。

So I'm saying that if you took every car in the world and put it into your one-foot box,

だから私が言っているのは、もしあなたが世界中のすべての車を取って、あなたの1フィートの箱にそれを入れたら、ということです。

you would have the density of one nucleus.

あなたは1つの核の密度を持っているでしょう。

The atom is really, really, really small.

原子は、本当に、本当に、小さいです。

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

グレープフルーツの中の原子を地球のブルーベリーのように考えてみてください。